DE3127821A1 - FIXED PROTON LADDER AND THEIR USE - Google Patents

FIXED PROTON LADDER AND THEIR USE

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DE3127821A1 DE19813127821 DE3127821A DE3127821A1 DE 3127821 A1 DE3127821 A1 DE 3127821A1 DE 19813127821 DE19813127821 DE 19813127821 DE 3127821 A DE3127821 A DE 3127821A DE 3127821 A1 DE3127821 A1 DE 3127821A1
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Description

-A--A-

Die Erfindung betrifft feste Protonenleiter und ihre Verwendung.The invention relates to solid proton conductors and their use.

Es sind bereits protonenleitende feste Materialien bekannt geworden, wie Molybdatophosphorsäure und Wolframatophosphorsäure (H-PW.. „0.'nH_O) , Hydrogenuranylphosphat (HUO2PO4- 4H2O) und wasserhaltiges ß-Aluminiumoxid (W.A. England et al., Solid State Ionics 1 (1980) 231-249 und P.E. Childs et al., Journal of Power Sources 3 (1978) 105-114) · Es ist weiterhin beschrieben worden, daß Alumosilikate, beispielsweise Zeolithe, ebenfalls Ionenleiter darstellen (M.S. Wittingham et al., Proceedings of the 7th International Symposium on the Reactivity of Solids, Bristol (17.-21. JuIi 1972) 125-139). In diesen Druckschriften ist auch angegeben, daß man bestimmte feste Protonenleiter, wie Hydrogenuranylphosphat-tetrahydrat, als Separatoren für primäre und sekundäre elektrochemische Zellen, d.h. Batterien, verwenden kann (P.E. Childs et al·., a.a.O.).Proton-conducting solid materials have already become known, such as molybdophosphoric acid and tungstophosphoric acid (H-PW .. "0.'nH_O), hydrogenuranyl phosphate (HUO 2 PO 4 - 4H 2 O) and hydrous ß-aluminum oxide (WA England et al., Solid State Ionics 1 (1980) 231-249 and PE Childs et al., Journal of Power Sources 3 (1978) 105-114) It has also been described that aluminosilicates, for example zeolites, are also ion conductors (MS Wittingham et al. , Proceedings of the 7th International Symposium on the Reactivity of Solids, Bristol (July 17-21, 1972) 125-139). These publications also state that certain solid proton conductors, such as hydrogenuranyl phosphate tetrahydrate, can be used as separators for primary and secondary electrochemical cells, ie batteries (PE Childs et al., Loc. Cit.).

Von CM. Johnson et al. wurde kürzlich berichtet (International Conference on Fast Ionic Transport in Solids, Gattlingburgh, Tennessee (18.-22. Mai 1981), daß H-Zeoli— the eine Protonenleitfähigkeit aufweisen, die, wenn manFrom CM. Johnson et al. was recently reported (International Conference on Fast Ionic Transport in Solids, Gattlingburgh, Tennessee (May 18-22, 1981) reported that H-Zeoli— the have a proton conductivity that, if one

—4 —1 —1 nasse Preßlinge einsetzt, 3 χ 10 0hm - cm bei 20°C beträgt. Dabei ist angegeben, daß diese Protonenleitfähigkeit dann am größten ist, wenn mehr Wasser vorliegt, als die Kristallgitterkanäle aufzunehmen vermögen, d.h. wenn das Material naß ist. Weiterhin wird betont, daß die Leitfähigkeit bei dem trockenen Material sehr gering ist und mit zunehmender Wassermenge ansteigt, wobei festgestellt wird, daß der Mechanismus der Protonenleitung ein Leitvorgang vom Grotthus-Typ ist (siehe W.A. England et al.,- 4 - 1 - 1 wet compacts are inserted, 3 χ 10 0hm - cm at 20 ° C amounts to. It is stated that this proton conductivity is greatest when there is more water than the crystal lattice channels, i.e. when the material is wet. It is also emphasized that the conductivity is very low for the dry material and increases with increasing amount of water, with found becomes that the mechanism of proton conduction is a guiding process of the Grotthus type (see W.A. England et al.,

a.a.O.)· Dies steht im Einklang damit, daß die Protonenleitfähigkeit mit zunehmender Trocknung absinkt, d.h. offenbar in der flüssigen Phase, wie bei einem herkömmlichen flüssigen Ionenleiter erfolgt.loc. cit.) · This is consistent with the fact that the proton conductivity decreases with increasing drying, i.e. apparently in the liquid phase, as with a conventional one liquid ion conductor takes place.

Für die Herstellung von Primärzellen oder Sekundärzellen und elektronischen Bauteilen ist es häufig erforderlich, Elektrolyte zwischen Elektroden einzubringen. Dabei sind die normalerweise angewandten flüssigen Elektrolyten von Nachteil, da sie nicht ohne weiteres als selbsttragende Konstruktionen ausgelegt werden können und häufig zu Korrosionsproblemen Anlaß geben. Die bisher bekannt gewordenen festen Protonenleiter reagieren wie eine Br^nsted-Säure und sind deshalb nur mit einer begrenzten Anzahl von Elektrodenmaterialien stabil, nicht jedoch mit unedlen Metallen, wie Zink, Alluminium, Eisen und dergleichen, die häufig für elektrochemischen Zellen verwendet werden. Weiterhin sind einige der vorbekannten festen Protonenleiter sehr empfindlich gegen Reduktion, wie die oben angesprochene Molybdatophosphorsäure bzw. Wolframatophosphorsäure (H3X „PO. ■ 29H2O, (H3O) ClO,,, worin X für Molybdän oder Wolfram steht). Einige Materialien sind radioaktiv bzw. enthalten giftige SchwermetallkationenFor the production of primary cells or secondary cells and electronic components, it is often necessary to introduce electrolytes between electrodes. The liquid electrolytes normally used are disadvantageous because they cannot easily be designed as self-supporting structures and often give rise to corrosion problems. The previously known solid proton conductors react like a Br ^ nsted acid and are therefore only stable with a limited number of electrode materials, but not with base metals such as zinc, aluminum, iron and the like, which are often used for electrochemical cells. Furthermore, some of the previously known solid proton conductors are very sensitive to reduction, such as the above-mentioned molybdophosphoric acid or tungstophosphoric acid (H 3 X "PO. ■ 29H 2 O, (H 3 O) ClO", where X stands for molybdenum or tungsten). Some materials are radioactive or contain toxic heavy metal cations

(HgUO2JO6-4H3O, Sb3O5- 4H2O, SnO2- 2,3H2O etc.) 25(HgUO 2 JO 6 -4H 3 O, Sb 3 O 5 - 4H 2 O, SnO 2 - 2.3H 2 O etc.) 25

Mit Ausnahme des ebenfalls protonenleitenden ß-Aluminiumoxids geben sämtliche Materiellen bereits bei geringen Temperaturen Wasser unter erheblicher Volumenverringerung ab, so daß es nicht möglich ist, dünne Schichten durch Aufdampfen, Sputtern oder dergleichen aufzubringen. Weiterhin ist ein Sintern der Materialien oberhalb der Entwässerungstemperatur nicht möglich. Die vorbekannten festen Protonenleiter enthalten somit entweder teure oder gefährliche Elemente oder sind nur umständlich herzustel-With the exception of the proton-conducting ß-aluminum oxide All materials give water even at low temperatures with a considerable reduction in volume so that it is not possible to apply thin layers by vapor deposition, sputtering or the like. Farther sintering of the materials above the dewatering temperature is not possible. The previously known solid Proton conductors thus contain either expensive or dangerous elements or are difficult to manufacture.

len. Mit Ausnahme des ß-Aluminiumoxids sind alle Materialien extrem weich. Darüber hinaus stellen die meisten vorbekannten festen Protonenleiter lediglich zweidimensionale Protonenleiter dar, die demzufolge Anisotropieeigenschaften zeigen, die für ihre Anwendung von Bedeutung sind (beispielsweise im Hinblick auf die mechanische Stabilität). Darüber hinaus leiden die meisten herkömmlichen festen Protonenleiter darunter, daß sie eine zu geringe Leitfähigkeit aufweisen (siehe M.S. Wittingham et al., a.a.O.).len. With the exception of ß-alumina, all materials are extremely soft. In addition, most of the previously known solid proton conductors are only two-dimensional Proton conductors, which consequently have anisotropy properties show that are important for their application (for example with regard to the mechanical Stability). In addition, most conventional solid proton conductors suffer from being a have insufficient conductivity (see M.S. Wittingham et al., loc. cit.).

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, feste Protonenleiter anzugeben, die auch in trockenem Zustand eine hohe Leitfähigkeit besitzen, die einfach und billig hergestellt werden können und die sich in hervorragendem Maße insbesondere als Separatormaterial für die verschiedenartigsten elektrochemischen Zwecke eignen.The object of the present invention is now to provide solid proton conductors that are also in the dry state have a high conductivity, which can be produced easily and cheaply and which results in excellent Dimensions are particularly suitable as separator material for a wide variety of electrochemical purposes.

Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die festen Protonenleiter gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstandes und die Verwendung dieser festen Protonenleiter. This task is now solved by the solid proton conductor according to the main claim. The subclaims relate to particularly preferred embodiments of this subject matter of the invention and the use of these solid proton conductors.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß protonenhaltige Kationen aufweisende Zeolithe, die Sechsringe und größere Ringe als Sekundärbaugruppen der zeolithischen Struktur aufweisen, bereits beim Vorliegen einer rein zeolitischen Phase, wie zeolithischem Wasser, eine hohe Protonenleitfähigkeit erreichen. Hierdurch ergibt sich der erhebliche Vorteil, (vorzugsweise bei den basischen NH.-Zeolithen) daß keine Korrosionsprobleme gegenüber mit diesen festen Protonenleitern in Kontakt stehenden Materialien auftreten, so daß es möglich wird, BatterienIt has surprisingly been found that proton-containing Zeolites containing cations, the six-membered rings and larger rings as secondary assemblies of the zeolite Have structure, even in the presence of a purely zeolitic phase, such as zeolitic water, a high one Achieve proton conductivity. This has the considerable advantage (preferably with the basic NH.-zeolites) that there are no corrosion problems materials in contact with these solid proton conductors occur, so that it is possible to use batteries

oder sonstige elektrochemische Zellen mit wesentlich größeren Lebensdauern unter Verwendung dieser festen Protonenleiter als Separatormaterialien herzustellen.or other electrochemical cells with significantly longer lifetimes using these solid ones Manufacture proton conductors as separator materials.

Gegenstand der Erfindung sind deshalb feste Protonenleiter, die gekennzeichnet sind durch protonenhaltige Kationen aufweisende Zeolithe mit Sechsringen und/oder größeren Ringen als Sekundärbaugruppen der zeolithischen Struktur, in deren Kristallgitterkanälen eine den Protonentransport begünstigende Phase (vorzugsweise eine polare Phase) vorliegt. Es handelt sich damit um offene Strukturen (Wirtsgitter), die überwiegend aus Siliciumdioxid und/oder Aluminiumoxid bestehen und die ein Untergitter aus den protonenleitenden Kationen enthalten, in dem die den Protonentransport begünstigende Phase vorliegt, die einen Diffusionskoeffizienten von mindestensThe invention therefore relates to solid proton conductors which are characterized by proton-containing cations exhibiting zeolites with six rings and / or larger rings as secondary assemblies of the zeolite Structure in whose crystal lattice channels a phase favoring proton transport (preferably a polar phase) is present. It is about open structures (host lattice), which are predominantly made of silicon dioxide and / or aluminum oxide and which contain a sublattice of the proton-conducting cations in which the phase promoting proton transport is present, which has a diffusion coefficient of at least

— 15 2 —1- 15 2 -1

10 cm ■ s aufweisen muß. Dabei verhält sich zumindest ein gewisser Teil des Untergitters wie eine Βτφη-sted-Base gegenüber dem Wirtsgitter.10 cm ■ s must have. At least a certain part of the sublattice behaves like a Βτφη- sted base in relation to the host lattice.

Bezüglich der Definition der Sekundärbaugruppen darf auf R.M. Barrer "Zeolithes and Clay Minerals as Sorbens at Molecular Sieves", Academic Press London, New York, San Francisco (1978) sowie F. Schwocho et al. "Zeolithe Herstellung, Struktur, Anwendung", Angewandte Chemie, 87. Jahrgang (1975) Nr. 18, Seiten 659-667 verwiesen werden. In diesen Druckschriften ist angegeben, daß man den Aufbau der verschiedenen Strukturtypen des Zeolithgitters am besten mit Hilfe von acht Sekundärbaugruppen beschreiben kann, die Vierringe (4), Sechsringe (6), Achtringe (8), doppelte Vierringe (4-4), doppelte Sechsringe (6-6) und komplexe oder multiple Einheiten (4-1 , 5-1, 4-4-1) umfassen.Regarding the definition of the secondary assemblies, R.M. Barrer "Zeolithes and Clay Minerals as Sorbents at Molecular Sieves ", Academic Press London, New York, San Francisco (1978) and F. Schwocho et al." Zeolite production, Structure, Application ", Angewandte Chemie, Volume 87 (1975) No. 18, pages 659-667. In these publications it is stated that the structure of the various structure types of the zeolite lattice can be determined best described with the help of eight secondary assemblies can, the four-rings (4), six-rings (6), eight-rings (8), double four-rings (4-4), double six-rings (6-6) and complex or multiple units (4-1, 5-1, 4-4-1) include.

Es hat sich nun gezeigt, daß erfindungsgemäß Zeolithe geeignet sind, deren zeolithische Gitterstruktur Sechsringe und/oder größere Ringe als Sekundärbaugruppen aufweist, wie es insbesondere auf die Zeolithe der Analcim-Gruppe, der Chabasit-Gruppe, der Phillipsit-Gruppe und/oder der Faujasit-Gruppe zutrifft. Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Zeolithe sind die hydratisierten Formen von Analcim,Zeolith L, Sodalith, Phillipsit, Gismondin, Zeolith A, Zeolith X, Zeolith Y, Zeolith ZK-5 und Zeolith Omega.It has now been shown that zeolites whose zeolite lattice structure is six-membered are suitable according to the invention and / or larger rings as secondary assemblies, as is particularly the case with the zeolites of the analcime group, the Chabazite group, the Phillipsite group and / or the Faujasite group applies. Zeolites which are particularly preferred according to the invention are the hydrated forms of analcime, zeolite L, sodalite, phillipsite, gismondine, zeolite A, zeolite X, zeolite Y, zeolite ZK-5 and zeolite omega.

Die erfindungsgemäß bevorzugten Protonenleiter mit den Sekundarbaugruppen der enthaltenen Zeolithe sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.The proton conductors preferred according to the invention with the Secondary assemblies of the zeolites contained are summarized in the following table.

1414th K-Analcim · nLK-Analcime · nL ++ 66th 88th 4-44-4 6-66-6 4-14-1 5-15-1 4-4-14-4-1 K-Phillipsit · nL
K-Gismondin · nL
K-Phillipsite · nL
K-Gismondin · nL
++
K-Zeolith Omega·nL
K-Zeolith L-nL
K-Sodalith nL
K-Zeolite Omega · nL
K-zeolite L-nL
K-sodalite nL
++
K-Zeolith T-nL
K-Zeolith Y-nL
K-Zeolith A-nL
K-Zeolith ZK-5-nL
K-zeolite T-nL
K-zeolite Y-nL
K-zeolite A-nL
K-zeolite ZK-5-nL
++
++ ++

κ = NH.+, N3H5 +, H+-AmIn oder H-O+ (neben anderen Kationen oderκ = NH. + , N 3 H 5 + , H + -AmIn or HO + (besides other cations or

ausschließlich) L = H?0 oder niedrigmolekularer aliphatischer oder cyclo-exclusively) L = H ? 0 or low molecular weight aliphatic or cyclo-

aliphatischer Alkohol mit nicht mehr als 6 Kohlenstoffatomen .aliphatic alcohol with no more than 6 carbon atoms.

Die erfindungsgemäßen festen Protonenleiter enthalten nun in den Kristallgitterkanälen des Zeoliths eine mobile Phase, nämlich die den Protonentransport begünstigende Phase, deren Menge vorzugsweise geringer ist als die Menge, die zum Ausfüllen der für die mobile Phase zugänglichen Kristallgitterkanäle der zeolithischen Struktur erforderlich ist. Es hat sich nämlich gezeigt, daß eine überraschend wesentlich höhere Leitfähigkeit bereits dann erreicht werden kann, wenn nicht, wie bislang angenommen, mehr als die zur Auffüllung der Gitterkanäle notwendige Menge einer Phase, beispielsweise Wasser vorliegt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die den Protonentransport begünstigende Phase in einer zur Ausbildung einer monomolekularen Schicht auf den Kristallitoberflachen des Zeoliths ausreichenden Menge vor. Dies kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß man den in die Ammoniumform überführten Zeolith bei Temperaturen von 500 bis 600°C, gegebenenfalls im Vakuum sintert und dann wieder mit der den Protonentransport begünstigenden Phase ins Gleichgewicht bringt.The solid proton conductors according to the invention contain Now a mobile phase in the crystal lattice channels of the zeolite, namely the one that promotes proton transport Phase, the amount of which is preferably less than the amount necessary to fill in for the mobile Phase accessible crystal lattice channels of the zeolitic structure is required. It has been shown that that a surprisingly much higher conductivity can already be achieved, if not, as before suppose more than the amount of a phase necessary to fill the grid channels, for example Water is present. According to a preferred embodiment of the invention, the one which promotes proton transport is Phase in a to the formation of a monomolecular layer on the crystallite surfaces of the Sufficient amount of zeolite. According to the invention, this can be achieved by converting the into the ammonium form transferred zeolite at temperatures of 500 to 600 ° C, optionally sintered in vacuo and then brings it back into equilibrium with the phase favoring proton transport.

Die erfindungsgemäßen festen Protonenleiter enthalten protonenhaltige Kationen auf der Grundlage von vorzugsweise Ammoniak, Hydrazin oder Kationen eines organischer· Amins, vorzugsweise eines niedrigmolekularen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Amins mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Methylamin, Äthylamin oder Pyridin; und als den Protonentransport begünstigende Phase vorzugsweise eine polare Phase, noch bevorzugter Wasser und/oder Alkohol. Besonders bevorzugt als die denThe solid proton conductors according to the invention contain proton-containing cations based on preferably ammonia, hydrazine or cations of an organic Amine, preferably a low molecular weight aliphatic, cycloaliphatic or aromatic amine with 1 up to 6 carbon atoms, such as methylamine, ethylamine or pyridine; and as promoting proton transport Phase preferably a polar phase, more preferably water and / or alcohol. Particularly preferred than the den

Protonentransport begünstigende Phase sind neben Wasser die niedrigmolekularen aliphatischen Alkohole mit 1 bis 6 Kohlenwasserstoffatomen, vorzugsweise Methanol oder Äthanol. Erfindungsgemäß ist es möglich, die den Protonentransport begünstigenden Phasen einzeln oder in Kombination einzusetzen. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist eine Kombination aus Ammomiumionen als protonenhaltiges Kation und Wasser als den Protonentransport begünstigende Phase.In addition to water, the phase favoring proton transport is the low molecular weight aliphatic alcohols with 1 up to 6 hydrocarbon atoms, preferably methanol or ethanol. According to the invention it is possible to use the phases promoting proton transport individually or to be used in combination. According to the invention, a combination of ammonium ions is particularly preferred proton-containing cation and water as the proton transport favoring phase.

Bekanntlich stellen Zeolithe Ionenaustauscher dar, so daß eine Reihe von Kationen bzw. Kationenkombinationen in die Kristallstruktur eingebaut werden, wie auch Protonen, die als solche in diesen Gitterstrukturen nicht mobil sind, sondern fest unter Bildung von Hydroxylionen an die Sauerstoffatome gebunden werden. Bringt man aber erfindungsgemäß zusätzlich zu dem Wirtsgitter eine basische Phase, wie Ammoniak, Methylamin etc., in die Kristallgitterkanäle ein, so wird es möglich, die Protonen an diese Phase als protonenhaltige Kationen zu binden und auf diesem Wege in Abhängigkeit von dem Diffusionskoeffizienten der basischen Phase zu transportieren. Die Protonenleitung erfolgt somit bei den erfindungsgemäßen festen Protonenleitern über eine translatorische Bewegung von protonenhaltigen Kationen ("Vehikelmechanismus"), wie H3O+, NH4 +, N3H5 +, H+-Pyridin, CH3NH3 + etc., die man sich zusammengesetzt denken kann aus dem zur Bildung des protonenhaltigen Kations eingesetze basische Phase Wasser, Ammoniak, Hydrazin, Pyridin, Methylamin etc. und dem von dieser transportierten Protin (H ). Wenn die basische Phase sehr viel kleiner ist als die Kristallgitterkanäle des Zeoliths, so kann die Beweglichkeit sehr gering sein. Sie kann erfindungsgemaß jedoch durch Zugabe einer weiteren Phase, namentlichIt is known that zeolites are ion exchangers, so that a number of cations or cation combinations are incorporated into the crystal structure, as are protons, which as such are not mobile in these lattice structures, but are firmly bound to the oxygen atoms with the formation of hydroxyl ions. However, if, according to the invention, a basic phase, such as ammonia, methylamine, etc., is introduced into the crystal lattice channels in addition to the host lattice, it becomes possible to bind the protons to this phase as proton-containing cations and in this way depending on the diffusion coefficient of the basic Transport phase. In the solid proton conductors according to the invention, proton conduction thus takes place via a translational movement of proton-containing cations ("vehicle mechanism"), such as H 3 O + , NH 4 + , N 3 H 5 + , H + -pyridine, CH 3 NH 3 +, etc. , which can be thought of as composed of the basic phase used to form the proton-containing cation, water, ammonia, hydrazine, pyridine, methylamine, etc., and the protein (H) transported by this. If the basic phase is much smaller than the crystal lattice channels of the zeolite, the mobility can be very low. According to the invention, however, it can be achieved by adding a further phase, namely

der den Protonentransport begünstigenden Phase, beispielsweise Wasser oder einen Alkohol wie Methanol,
Äthanol etc. erheblich gesteigert werden. In dieser
Weise gelingt es erfindungsgemäß, feste Protonenleiter
the phase promoting proton transport, for example water or an alcohol such as methanol,
Ethanol etc. can be increased considerably. In this
According to the invention, it is possible to create solid proton conductors

zu bilden, die bei Raumtemperatur eine Protonenleitungto form a proton conduction at room temperature

—3 —1 — 1
von mehr als 10 Ohm · cm aufweisen.
- 3 - 1 - 1
greater than 10 ohm cm.

Es hat sich weiterhin gezeigt, daß die erfindungsgemäßen festen Protonenleiter wegen ihres sehr geringen notwen-It has also been shown that the invention solid proton conductor because of their very low

digen Wassergehalts und ihres basischen Verhaltens keine Korrosionsprobleme mit den damit in Kontakt stehenden
Elektroden aufwerfen, so daß sie sich in herausragendem
Maße als Separatormaterial bzw. Elektrolyt für primäre
oder sekundäre elektrochemische Zellen, Brennstoffzellen, Elektrolysezellen, elektrochrome Anzeigen, elektronische Speicherelemente (wie z.B. Timer, Memoryelemente etc.)
und dergleichen eignen. Insbesondere können sie mit Vorteil dort verwendet werden, wo neben einer hohen Protonenleitfähigkeit auch ein hoher Diffusionskoeffizient von Wasser notwendig ist, beispielsweise für Metall/Luft-Zellen. Gegenstand der Erfindung ist daher auch die Verwendung der erfindungsgemäßen festen Protonenleiter gemäß Anspruch 12.
Due to their water content and their basic behavior, there are no corrosion problems with those in contact with them
Raise electrodes so that they stand out
Dimensions as separator material or electrolyte for primary
or secondary electrochemical cells, fuel cells, electrolysis cells, electrochromic displays, electronic storage elements (such as timers, memory elements, etc.)
and the like. In particular, they can be used with advantage where, in addition to a high proton conductivity, a high diffusion coefficient of water is necessary, for example for metal / air cells. The invention therefore also relates to the use of the solid proton conductors according to the invention according to claim 12.

Das folgende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der Erfindung.The following example serves to further explain the invention.

Beispielexample

Man trägt 5 g eines Zeoliths des Typs A der ungefähren
Zusammensetzung Na4Ca-Al12Si1-O (pseudokubisch a =
1,242 nm, Linde-Molekularsieb 5 A) in 250 ml einer wässrigen gesättigten Ammoniumcarbonatlösung ein. Im Verlaufe einer exothermen Reaktion werden bei ständigem Rühren
5 g of a type A zeolite of approximate
Composition Na 4 Ca-Al 12 Si 1 -O (pseudocubic a =
1.242 nm, Linde molecular sieve 5 A) in 250 ml of an aqueous saturated ammonium carbonate solution. In the course of an exothermic reaction, with constant stirring

über Nacht etwa 50% der Natriumionen gegen Ammoniumionen ausgetauscht und etwa 14,5 Gew.-% Wasser aufgenommen. Das Reaktionsprodukt (der ungefähren Zusammensetzung (NH4J2 Na2Ca Al 2Si120.„-nH2O) wird abfiltriert, an der Luft getrocknet und über Wasser bei Raumtemperatur aufbewahrt. Das Material besitzt eine Raumtemperatur-about 50% of the sodium ions are exchanged for ammonium ions overnight and about 14.5% by weight of water are taken up. The reaction product (of the approximate composition (NH 4 I 2 Na 2 Ca Al 2 Si 12 0. "- nH 2 O) is filtered off, dried in the air and stored over water at room temperature. The material has a room temperature.

— 3 —1 —1- 3-1-1

leitfähigkeit von 2 χ 10 Ohm · cm und läßt sich im Überschuß von Wasser, Alkohol oder dergleichen sehr gut verpressen.conductivity of 2 χ 10 Ohm · cm and can be Press very well in excess of water, alcohol or the like.

Man kann das Material bei 3000C unter Abgabe von Wasser sintern. Wenn man bei Raumtemperatur über Wasser eine Gleichgewichtseinstellung durchführt, so erhält man wieder die Protonenleitfähigkeit des Ausgangsmaterials.The material can be sintered at 300 ° C. with the release of water. If an equilibrium is established over water at room temperature, the proton conductivity of the starting material is restored.

Wenn man das Material bei 6000C unter Abgabe von Wasser und Ammoniak sintert, so erhält man relativ abriebfeste Sinterkörper, die mechanisch weitaus stabiler sind als die durch Sintern bei 3000C hergestellten Körper. Auf den Sinterkörper können nun zerstörungsfrei dünne Schichten (z.B.MoO3AWO etc.) durch Aufdampfen, Sputtern etc. aufgebracht werden. Die Gleichgewichtseinteilung über einer Ammoniaklösung bei Raumtemperatur führt wieder zu der Protonenleitfähigkeit des Ausgangsmaterials. In dieser Weise erhält man Scheiben (mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Dicke von 1 mm), die reproduzierbar einen Elektrolytwiderstand von 11 Ohm aufweisen.If the material is sintered at 600 ° C. with the release of water and ammonia, relatively abrasion-resistant sintered bodies are obtained, which are mechanically far more stable than the bodies produced by sintering at 300 ° C. Thin layers (e.g. MoO 3 AWO etc.) can now be applied to the sintered body non-destructively by vapor deposition, sputtering etc. The equilibrium division over an ammonia solution at room temperature leads again to the proton conductivity of the starting material. In this way, disks (with a diameter of 25 mm and a thickness of 1 mm) are obtained which have a reproducible electrolyte resistance of 11 ohms.

Verwendet man diese Scheiben zusammen mit einem Elektrodenpaar aus Mangandioxid (mit einem Graphitgehalt von 8%) und Eisen, so erhält man eine Zelle mit einer ZeIlspannung von 0,7 bis 1,2 Volt und einem KurζSchlußstrom von 60 /UA, die reversibel ist und sich während sehr langer Zeitdauern mit nur geringem Spannungsverlust betreiben lassen.If you use these discs together with a pair of electrodes made of manganese dioxide (with a graphite content of 8%) and iron, a cell with a cell voltage is obtained from 0.7 to 1.2 volts and a short-circuit current of 60 / UA, which is reversible and operates for very long periods of time with little voltage loss permit.

Unter Verwendung der oben angegebenen Maßnahmen, jedoch unter Verwendung von Methylamin, Methanol bzw. Äthanol und unter Verwendung anderer Zeolith-Wirtsgitter erhält man die folgenden Protonenleiter.Using the measures given above, but using methylamine, methanol or ethanol and using other zeolite host lattices the following proton conductors are obtained.

_ _ ι — 1 — sigma /Ohm cm _/ Gew.-%_ _ ι - 1 - sigma / Ohm cm _ / wt .-%

NH4-Analcium · η H2O 2 χ 10~4 NH 4 -analcium η H 2 O 2 χ 10 ~ 4

NH4-Phillipsit · nH20 7 χ 10 5 20NH 4 philipsite · nH 2 0 7 χ 10 5 20

NH4-Gismondin · η H2O 8 χ 10~5 16NH 4 -Gismondin η H 2 O 8 χ 10 ~ 5 16

NH4Sodalith · η H3O 2 χ 10~4 24,5NH 4 Sodalite · η H 3 O 2 χ 10 ~ 4 24.5

NH4-Zeolith L- η H3O 5 χ 10*° 13,5NH 4 zeolite L- η H 3 O 5 χ 10 * ° 13.5

NH4-Zeolith Omega · η H2O 2 χ 10~4 24NH 4 -zeolite Omega η H 2 O 2 χ 10 ~ 4 24

NH4-Zeolith Α· η H3O 2 χ 10~ 14,5NH 4 zeolite Α η H 3 O 2 χ 10 ~ 14.5

CH3NH3Zeolith A -n H2O 7 χ 10 5 13,5CH 3 NH 3 zeolite A -n H 2 O 7 χ 10 5 13.5

-4-4

NH4-Zeolith A- η CH3OH 1,3 x 10NH 4 zeolite A- η CH 3 OH 1.3 x 10

NH4~Zeolith A- η C2H5OH 1,5 χ 10~NH 4 ~ zeolite A- η C 2 H 5 OH 1.5 χ 10 ~

NH.-Zeolith X ■ η H2O 1 χ 10~ 3 2NH.-zeolite X ■ η H 2 O 1 χ 10 -3 2

NH4-Zeolith Y . η H3O 1 χ 10~3 31NH 4 zeolite Y. η H 3 O 1 χ 10 ~ 3 31

NH4-Zeolith ZK-5 8 χ 10~4 15NH 4 zeolite ZK-5 8 χ 10 ~ 4 15

H-Zeolith A · η HO 6 χ 10~7 13,5H-zeolite A · η HO 6 χ 10 ~ 7 13.5

Claims (12)

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Veickmahn, Dipl.-Fms. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska 8000 MÜNCHEN 86, DEN f& POSTFACH S60 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22 HtM/kÜ MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER WISSENSCHAFTEN e.V. Bunsenstraße 10, 3400 Göttingen Feste Protonenleiter und ihre Verwendung PATENTANSPRÜCHEPatent attorneys Dipl.-Ing. H. Veickmahn, Dipl.-Fms. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing.H. Liska 8000 MÜNCHEN 86, DEN f & POSTFACH S60 820 MÖHLSTRASSE 22, CALL NUMBER 98 39 21/22 HtM / kÜ MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT FOR THE PROMOTION OF SCIENCE e.V. Bunsenstrasse 10, 3400 Göttingen, Germany 1. Feste Protonenleiter,1. Fixed proton conductors, gekennzeichnet durch protonenhaltige Kationen aufweisende Zeolithe mit Sechsringen und/oder
größeren Ringen als Sekundärbaugruppen der zeolithischen Struktur, in deren Kristallgitterkanälen eine den Protonentransport begünstigende Phase vorliegt.
characterized by zeolites having proton-containing cations with six rings and / or
larger rings as secondary assemblies of the zeolitic structure, in whose crystal lattice channels a phase that promotes proton transport is present.
2. Protonenleiter nach Anspruch 1,2. Proton conductor according to claim 1, dadurch gekennzeichnet , daß die den Protonentransport begünstigende Phase eine polare
Phase ist.
characterized in that the phase promoting proton transport is polar
Phase is.
3. Protonenleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Protonentransport begünstigende Phase in einer Menge vorhanden ist, die über die Ausfüllung der Gitterkanäle hinaus zur Ausbildung einer monomolekularen Schicht auf den Kristalloberflächen ausreicht.3. proton conductor according to claim 1 or 2, characterized in that the proton transport promoting phase in a Amount is present, which beyond the filling of the lattice channels to the formation of a monomolecular Layer on the crystal surfaces is sufficient. 4. Protonenleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,, daß die den Protonentransport begünstigende Phase in einer Menge vorhanden ist, die geringer ist als die zum Ausfüllen der für diese Phase zugänglichen Kristallgitterkanäle der zeolithischen Struktur erforderlichen Menge.4. proton conductor according to claim 1 or 2, characterized, that the proton transport favoring phase in a Amount is present which is less than that for filling the crystal lattice channels accessible for this phase the zeolitic structure required amount. 5. Protonenleiter nach den Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Protonentransport begünstigende Phase einen Diffusion5. proton conductor according to claims 1 to 4, characterized in that the phase favoring proton transport is a diffusion aufweist.having. -15 2 -1 Diffusionskoeffizienten von mindestens 10 cm · s-15 2 -1 Diffusion coefficients of at least 10 cm · s 6. Protonenleiter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeolith als protonenhaltige Kationen Ammoniumkationen (NH. ) , Hydroniumkationen (H-.0 ) , Hydraziniumkationen (N-H1- ) oder organische Aminkationen aufweist.6. Proton conductor according to claims 1 to 5, characterized in that the zeolite has as proton-containing cations ammonium cations (NH.), Hydronium cations (H-.0), hydrazinium cations (NH 1 -) or organic amine cations. 7. Protonenleiter nach Anspruch 6,7. proton conductor according to claim 6, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Aminkation ein Kation auf der Grundlage von mindestens eines nxedrigmolekularen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Amins mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise von Methylamin, Äthyl amin oder Pyridin ist.characterized in that the organic amine cation is a cation based of at least one low molecular weight aliphatic, cycloaliphatic or aromatic amine with 1 to 6 carbon atoms, preferably of methylamine, ethyl amine or is pyridine. 8. Protonenleiter nach den Ansprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zeolith als den Protonentransport begünstigende Phase Wasser und/oder einen Alkohol enthält.
8. proton conductor according to claims 1 to 7,
characterized in that the zeolite contains water and / or an alcohol as the phase promoting proton transport.
9. Protonenleiter nach Anspruch 8,9. proton conductor according to claim 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeolith als Alkohol mindestens einen niedrigmolekularen aliphatischen Alkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methanol oder Äthanol enthält.characterized in that the zeolite is at least one low molecular weight alcohol contains aliphatic alcohol with 1 to 6 carbon atoms, preferably methanol or ethanol. 10. Protonenleiter nach Anspruch 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zeolith ein Zeolith der Analcim-Gruppe, der Chabasit-Gruppe der Phillipsit-Gruppe und/oder Faujasit-Gruppe ist.
10. proton conductor according to claim 1 to 9,
characterized in that the zeolite is a zeolite of the analcime group, the chabazite group, the phillipsite group and / or faujasite group.
11. Protonenleiter nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß er als Zeolith Analcim, Zeolith L, Sodalith, Phillipsit, Gismondin, Zeolith A, Zeolith X, Zeolith Y, Zeolith ZK-5 und/oder Zeolith Omega enthält.
11. Proton conductor according to claim 10,
characterized in that it contains as zeolite analcime, zeolite L, sodalite, phillipsite, gismondine, zeolite A, zeolite X, zeolite Y, zeolite ZK-5 and / or zeolite omega.
12. Verwendung der festen Protonenleiter gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 als Separatormaterial bzw. Elektrolyt für primäre und sekundäre elektrochemische Zellen, Brennstoffzellen, Elektroysezellen, elektrochrome Anzeigen und elektronische Speicherelemente.12. Use of the solid proton conductor according to the claims 1 to 11 as separator material or electrolyte for primary and secondary electrochemical cells, fuel cells, Electrolysis cells, electrochromic displays and electronic storage elements.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3812813A1 (en) * 1988-04-16 1989-06-15 Mtu Friedrichshafen Gmbh Fuel cell working electrochemically

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2517792Y2 (en) * 1988-04-02 1996-11-20 株式会社明電舎 Torque detector for oscillating dynamometer
JPH04276512A (en) * 1991-03-05 1992-10-01 Nippon Steel Corp Method for measuring forward slip in hot rolling mill
JPH07227424A (en) * 1994-02-17 1995-08-29 Japan Storage Battery Co Ltd Fluid transporting device
CA2289607A1 (en) * 1997-05-14 1998-11-19 The Smart Chemical Company Limited Electrolytic reactor such as fuel cell with zeolite membrane
JP5678383B2 (en) * 2012-01-23 2015-03-04 加藤 正直 Proton conductor and electrochemical device using the same
CN110416478A (en) 2012-03-01 2019-11-05 约翰逊Ip控股有限责任公司 Solid union barrier film, its manufacturing method and solid state rechargeable lithium battery
US10084168B2 (en) 2012-10-09 2018-09-25 Johnson Battery Technologies, Inc. Solid-state battery separators and methods of fabrication
JP6763965B2 (en) 2015-12-21 2020-09-30 ジョンソン・アイピー・ホールディング・エルエルシー Solid-state batteries, separators, electrodes and manufacturing methods
US10218044B2 (en) 2016-01-22 2019-02-26 Johnson Ip Holding, Llc Johnson lithium oxygen electrochemical engine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3266940A (en) * 1962-04-20 1966-08-16 Socony Mobil Oil Co Inc Fuel cell containing solid aluminosilicate electrolyte
US3497389A (en) * 1964-10-20 1970-02-24 Mc Donnell Douglas Corp Ion exchange membrane and fuel cell containing same
US4206088A (en) * 1978-02-07 1980-06-03 Mita Industrial Company Limited Solid conducting agent

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3812813A1 (en) * 1988-04-16 1989-06-15 Mtu Friedrichshafen Gmbh Fuel cell working electrochemically

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